Question

如圖，在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=4cm，BC=3cm．動點M，N從點C同時出發(fā)，均以每秒1cm的速度分別沿CA、CB向終點A，B移動，同時動點P從點B出發(fā)，以每秒2cm的速度沿BA向終點A移動，連接PM，PN，設移動時間為t（單位：秒，0＜t＜2.5）．

（1）當t為何值時，以A，P，M為頂點的三角形與△ABC相似？

（2）是否存在某一時刻t，使四邊形APNC的面積S有最小值？若存在，求S的最小值；若不存在，請說明理由．

　

Answer 1

 解：∵如圖，在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=4cm，BC=3cm．

∴根據(jù)勾股定理，得=5cm．

（1）以A，P，M為頂點的三角形與△ABC相似，分兩種情況：

①當△AMP∽△ABC時，=，即=，

解得t=；

②當△APM∽△ABC時，=，即=，

解得t=0（不合題意，舍去）；

綜上所述，當t=時，以A、P、M為頂點的三角形與△ABC相似；

（2）存在某一時刻t，使四邊形APNC的面積S有最小值．理由如下：

假設存在某一時刻t，使四邊形APNC的面積S有最小值．

如圖，過點P作PH⊥BC于點H．則PH∥AC，

∴=，即=，

∴PH=t，

∴S=S_△ABC﹣S_△BPN，

=×3×4﹣×（3﹣t）•t，

=（t﹣）²+（0＜t＜2.5）．

∵＞0，

∴S有最小值．

當t=時，S_最小值=．

答：當t=時，四邊形APNC的面積S有最小值，其最小值是．